专题1 探究酒精对水蚤心率的影响
教材实验解读
探究酒精对水蚤心率的影响
提出问题:酒精对水蚤的心率有什么影响?
作出假设:随着酒精体积分数的增加,水蚤的心率逐渐降低。
制订并实施计划:
1.用体积分数为75%的酒精与蒸馏水按照比例分别配制出1%、5%、10%、15%和20%的不同体积分数的酒精溶液[1]。
2.选取若干只生长状况相似的成年活水蚤[2]。
3.用吸管吸取一只水蚤放在载玻片上,滴一滴清水,再加几根脱脂棉纤维[3],在低倍显微镜下观察水蚤每15s心脏的跳动次数,再乘4作为水蚤每分钟心跳的次数,即心率。
4.将等量的不同体积分数的酒精溶液滴加到载玻片上,在显微镜下观察水蚤每15s心脏的跳动次数,每只水蚤应先测定在清水中的心率,再测定在一定体积分数酒精溶液中的心率[4],不能将同一只水蚤在不同体积分数的酒精溶液中重复利用[5]。
5.重复3次后,取平均值[6],做好记录。
实验结果:水蚤在清水和不同体积分数酒精溶液中的心率(次/min)
项目 清水[7] 1%酒精溶液 5%酒精溶液 10%酒精溶液 15%酒精溶液 20%酒精溶液
第1次 334 300 246 222 159 死亡
第2次 331 298 231 224 173
第3次 335 299 252 208 167
平均心率 333 299 243 218 166
分析结果,得出结论:水蚤的心率会随着酒精溶液体积分数的增加而逐渐降低,当酒精溶液的体积分数达到20%时,水蚤会因为酒精浓度过大而死亡[8]。
[1]“不同体积分数的酒精溶液”是该实验的 。
[2]实验选用“生长状况相似”的成年活水蚤的目的是 。
[3]“加几根脱脂棉纤维”的作用是
。
[4]“先测定在清水中的心率,再测定在一定体积分数酒精溶液中的心率”的原因是 。
[5]“不能将同一只水蚤在不同体积分数的酒精溶液中重复利用”的原因是 。
[6]“重复3次后,取平均值”是为了 。
[7]设置“清水”组的目的是 。
[8]“当酒精溶液的体积分数达到20%时,水蚤会因为酒精浓度过大而死亡”,给我们的启示是 。
真实情境应用
1. (6分)茶文化在中国源远流长。生活中,很多人喜欢喝浓茶,但是如果饮茶过度,则可能会对身体产生很多不利影响。爱科学兴趣小组进行了如下实践活动:
【查阅资料】茶叶中咖啡碱含量很高,人体摄入过量咖啡碱会使血压升高。有研究报道,服用3.5mg咖啡碱后,血压会急剧上升10 mmHg。
【作出假设】我们可以对该实验作出假设: 。
【设计并进行实验】
①准备大小和生理状况 的健康家兔15只,随机分为5组,测量每只家兔的血压并记录;
②将绿茶茶叶粉碎,加入不同量的煮沸蒸馏水,配制出质量分数分别为0.02 g/mL、0.04 g/mL、0.06 g/mL 和0.08 g/mL 的绿茶溶液;
③给第一组家兔灌胃10 mL ,给第二、三、四、五组家兔依次分别灌胃 10 mL0.02g/mL、0.04g/mL、0.06g/mL和0.08g/mL的绿茶溶液,连续6天,每天对各组家兔进行灌胃;
④在第二、四、六天,对灌胃1小时后的家兔进行血压测量,计算每组数据的 并记录。
【实验结果】(中考新考法·记录表绘制)请你设计一张该实验的数据记录表:
【实验结论】该小组最终得出结论:茶浓度越高,家兔血压升高越快。
【交流与讨论】请你对爱喝浓茶的家人提出一条建议: 。
2. (6分)为探究睡眠剥夺对青少年生长发育的影响,某研究人员进行了如下实验:
①选取28 日龄的小鼠48 只,随机均分为作息正常组和睡眠剥夺组;
②睡眠剥夺组采用平台法处理:从上午12:00至次日上午8:00,通过设置参数控制小鼠所站立的平台,随机移动平台使小鼠无法进入睡眠状态。作息正常组小鼠单独饲养,按正常时间作息;
③连续进行步骤②20 天,每5 天称量并记录小鼠体重。实验前(0天)和实验结束(20天)时分别测量两组小鼠的生长激素分泌量,计算平均值,最终得到的结果如下:
根据实验,回答下列问题。
(1)上述探究实验的变量为 。实验组是 。
(2)分析图一中数据可知, 组的小鼠体重增长缓慢甚至有所下降,请结合图二,分析该组小鼠体重增长缓慢的原因: 。
(3)研究人员用热辐射刺激小鼠尾巴,发现睡眠剥夺组从施加热刺激到小鼠因疼痛而甩尾的反应时间 (填“长于”或“短于”)对照组,这说明睡眠剥夺还会延缓机体的反应速度。
(4)请结合上述实验结果,给你的同学提出两条睡眠的建议: 。
专题1 探究酒精对水蚤心率的影响
教材实验解读
[1]变量 [2]控制变量唯一(或控制单一变量)
[3]限制水蚤的活动范围,便于观察 [4]当顺序颠倒时,酒精会残留在水蚤体内,影响水蚤心率,从而影响实验结果的准确性 [5]水蚤会受上一组体积分数的酒精溶液的影响,干扰实验结果
[6]避免偶然性,减小实验误差 [7]作对照
[8]酗酒会影响身体健康(或长期酗酒会造成酒精中毒;过量饮酒会导致心脏衰竭甚至死亡等,合理即可)
真实情境应用
1.【作出假设】浓茶会导致血压升高(合理即可)
【设计并进行实验】①相似(或相同)③蒸馏水④平均值
【实验结果】
组别 一 二 三 四 五
灌胃 液体 (10 mL) 蒸馏水 0.02 g/mL 绿茶溶液 0.04 g/mL 绿茶溶液 0.06 g/mL 绿茶溶液 0.08 g/mL 绿茶溶液
灌胃前
第二天
第四天
第六天
【交流与讨论】尽量少喝浓茶(叙述合理即可)
【解析】【作出假设】茶叶中含有咖啡碱,而咖啡碱摄入过量会使血压上升,据此可作出假设:浓茶会使血压升高。【设计并进行实验】①准备大小和生理状况相似或相同的健康家兔进行实验,以控制单一变量,确保实验结果中血压的变化是由浓茶引起的。③实验中还需要准备对照组,因此需要给家兔灌胃不含茶成分的液体,即蒸馏水,进行对照。④每组实验结果应取3 只家兔血压数据的平均值,以避免偶然因素对实验结果造成影响,减少实验误差。【实验结果】表格中应给出组别、灌胃液体以及实验天数,表格如答案所示。【交流与讨论】由实验结论可知茶浓度越高,家兔血压升高越快,应建议少喝浓茶。
2.(1)是否进行睡眠剥夺 睡眠剥夺组 (2)睡眠剥夺 睡眠剥夺导致小鼠生长激素分泌量不足,从而导致生长发育迟缓 (3)长于 (4)不熬夜,保证充足的睡眠(或按时作息等,合理即可)
【解析】(1)本实验共有两组,对其中一组小鼠进行睡眠剥夺处理,另一组小鼠正常作息,其他实验条件均相同且适宜。两组形成对照实验,实验变量为是否进行睡眠剥夺,实验组为睡眠剥夺组,对照组为作息正常组。(2)为了避免偶然性,减小实验误差,应多次称量体重后取平均值。由图一可知,睡眠剥夺组的小鼠体重增长缓慢甚至有所下降。由图二可知,该组小鼠体重增长缓慢的原因是:睡眠剥夺导致小鼠生长激素分泌量不足,从而导致生长发育迟缓。(3)若睡眠剥夺会延缓机体的反应速度,即睡眠剥夺可能会延长兴奋在相应反射弧上的传导时间,则实验组小鼠因施加热辐射刺激感到疼痛而甩尾的反应时间应长于对照组。(4)从实验结果可以得出,睡眠剥夺会对青少年生长发育产生不利的影响,青少年应按时作息,不熬夜,保证充足的睡眠,才能拥有健康的体魄。